[发明专利]超细颗粒流态化洗涤的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种超细或微细颗粒连续过滤与洗涤的方法及装置。适合于水合二氧化钛、白炭黑、高岭土等超细或微细颗粒的连续过滤与洗涤。

背景技术

流态化洗涤技术已广泛应用于颗粒的洗涤与固液分离(参见《流态化浸取和洗涤》，郭慕孙著，科学出版社，1979)。该设备主要由澄清、洗涤、沉降、挡板、料浆进口、料浆出口、液相进口等组成。该设备可以实现洗涤与浸取过程的连续操作，减少洗涤与浸取过程溶剂(主要是水)的消耗。由于微细(粒径范围为0.1～10μm)与超细颗粒(粒径小于为0.1)的沉降性能差，因此现有流态化洗涤技术无法实现超细与微细颗粒的逆流洗涤过程。目前微细与超细颗粒的工业过滤与洗涤大多采用间歇式操作设备，生产效率低，设备投资大，洗涤水消耗大。中国专利CN1032925A公开了一种二氧化钛水合物的连续洗涤方法和设备，该方法为了提高水合二氧化钛的沉降性能，通过加入絮凝剂加速颗粒的沉降，由于絮凝剂的加入降低了产品的质量，因此未见在工业上推广应用。中国专利CN1248969C公开了一种采用膜分离洗涤器洗涤除去水合二氧化钛中的硫酸亚铁杂质，该方法为间歇操作，生产效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种连续高效、洗涤溶剂消耗小、无需添加絮凝剂的连续过滤与洗涤的方法，该方法特别适合于超细颗粒、微细颗粒的过滤与洗涤。

本发明的另一目的旨在提供上述方法的装置。

本发明的目的是通过如下方式实现的：

本发明的方法是：将待洗涤超细颗粒配成料浆I后由流态化洗涤塔的上部连续加入，洗涤用新鲜水从流态化洗涤塔的下部进入，由流态化洗涤塔上部出来的料浆II送至连续式固液分离设备I，由连续式固液分离设备I分离出的过滤清液I去后处理，而分离出的浓缩料浆I返至流态化洗涤塔的塔顶；流态化洗涤塔底的料浆输送至连续式固液分离设备II，并将经该连续式固液分离设备II分离出浓缩料浆II去后处理，过滤清液II循环至流态化洗涤塔的下部；料浆I的固含量为5％～40％。

将料浆I输送至流态化洗涤塔，及流态化洗涤塔与固液分离设备I之间输送的料浆II可采用浓浆泵输送，以增加过滤的压力。将过滤清液II输送至流态化洗涤塔采用的是循环泵。

洗涤用新鲜水从流态化洗涤塔的下部经微孔管或布水器分散加入。

过滤清液II进入流态化洗涤塔的下部入口在洗涤用新鲜水进口的上部。

洗涤用新鲜水与料浆I的质量比为1～20∶1。

本发明的装置：包括流态化洗涤塔、固液分离设备I和II；流态化洗涤塔包括上部的料浆进口、塔顶进口、料浆出口；流态化洗涤塔与固液分离设备I和II连接；流态化洗涤塔上部的料浆出口与固液分离设备I的入口连接，塔底的料浆出口与固液分离设备II的入口连接；固液分离设备I和II均设有浓缩料浆出口和过滤清液出口，固液分离设备I的浓缩料浆出口与流态化洗涤塔的塔顶进口连接；流态化洗涤塔的下部设有洗涤用新鲜水的进口，固液分离设备II的过滤清液出口与流态化洗涤塔的下部入口连接。

流态化洗涤塔的下部入口设置在洗涤用新鲜水的进口的上方。

流态化洗涤塔与固液连续分离设备I之间，及在流态化洗涤塔上部的料浆进口前设有浓浆泵；流态化洗涤塔与固液连续分离设备II之间为循环泵。

本发明以上方法及装置的技术方案中，所述的固液分离设备I或II优选自圆盘动态过滤机、离心沉降机、膜过滤机或板片式连续过滤机。

流态化洗涤塔内可设置挡板，挡板数为4～30块，挡板的间距为50～500mm为宜，挡板的空隙率为30％～60％。

所采用的挡板可以是筛板、水平管、水平棒、水平网或百叶窗。

待洗涤超细颗粒配成料浆I后用泵连续打入流态化洗涤塔的上部，流态化洗涤塔顶与一台连续固液分离设备I(即连续过滤机I)连接，通过连续过滤机I分离出的过滤清液去后处理。洗涤用新鲜水从流态化洗涤塔的下部进入，流态化洗涤塔的下部与一台连续固液分离设备II(即连续过滤机II)连接，通过连续过滤机II分离出高浓度的浓缩料浆，浓缩料浆去后处理，过滤清液循环打入流态化洗涤塔的下部。

本发明以上方案中，料浆I的固含量(即颗粒的质量百分比浓度)为5％～40％，最好为20％～30％。

塔顶处料浆固含量控制在为10％～40％为宜。

经过滤分离的浓缩料浆II去后处理系统，所得到的浓缩料浆II的质量百分比浓度为25％～60％。